煤泥管道输送含水率确定的实验研究

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煤泥管道输送含水率确定的实验研究煤泥是-种典型的高浓度黏稠物料，是洗煤厂的原煤
经过洗洋的底流再经过压滤脱水工艺后而形成，含固量
72%-77%，颗粒直径小于0.5ram，表观黏度变化大，lO
-104PaS，具有约3500-4500kcalfkg的热量，常压下不具
有流动性⋯。随着国家清洁能源政策的不断深入，原煤入
选率不断提高，煤泥产量日趋巨大。据统计，2006年我国
煤泥产量已达7500万t，累计储量估计数亿吨。煤泥-热
电厂-热电”是煤矿发展循环经济的最佳产业链.然而过
去，由于缺乏输送煤泥的有效手段，煤泥基本作为废弃物
而被丢弃，严重污染了水体、土壤，成为发展绿色矿山的
老大难问题。由北京中矿环逼技股份有限公司(原北京中
矿机电工程技术研究所)研发的MNS煤泥管道输送系
统”。是煤泥最佳的输送方式嵋1♀决了煤泥远距离高压管
道输送的-系列难题，使煤泥资源化利用得以顺利实现。
然而，煤泥在管道中输送呈浓密膏体状态，性态与传统浆
体管道输送有本质区别。是国际固体管道输送”前沿研
究领域。煤泥的含水率是影响管道输送的最关键参数之-，
如何确定煤泥适合管道输送的含水率，至今还没有较完善
的方法。本文根据管道输送对煤泥含水率的要求，引入岩
土T程中液塑限的概念，实验研究了煤泥的液塑限与煤泥
可泵送含水率之间的关系，为工程应用提供了参考。
1理论背景
煤泥的含水率指煤泥中水分的质量百分含量。研究表
明，煤泥高压管道内的流动呈结构柱塞流形式，由管中心
向管壁依次为柱芯、浆层、和水膜层，浆层和水膜层很
抱J，组成润滑层，对降低管道阻力作用很大，如图1所
示。煤泥的含水率应满足：输送过程中保持柱塞结构.不